具有在鞋内底和鞋底夹层之间的无粘合剂机械附接的鞋类和鞋底结构组件的制作方法

具有在鞋内底和鞋底夹层之间的无粘合剂机械附接的鞋类和鞋底结构组件
1.优先权要求和相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年2月28日提交的美国非临时专利申请第16/288,871号的权益和优先权。
技术领域
3.本公开总体上涉及鞋类物品。更具体地，本公开的多个方面涉及具有多层鞋底结构的鞋类，该多层鞋底结构具有减弱冲击的鞋底夹层(impact
‑
attenuating midsole)、减少磨损的鞋外底(wear
‑
reducing outsole)以及缓冲足部的鞋内底(foot
‑
cushioning insole)。
4.背景
5.鞋类物品(诸如鞋、靴、拖鞋、凉鞋等)大致包括两个主要元件：用于将鞋类固定到使用者的足部的鞋面；以及用于为足部提供下方支撑的鞋底。鞋面可以由多种材料(包括纺织品(textile)、泡沫、聚合物、天然和合成皮革等)制造，这些材料被缝合或结合在一起以形成用于牢固地接纳足部的外壳或装备(harness)。许多凉鞋和拖鞋具有带有露趾或露跟构造的鞋面，其中一些设计包含限于在脚背之上并且可选地围绕脚踝延伸的一系列带子的鞋面。相反，靴和鞋的设计采用具有包住足部的封闭趾部和跟部构造的完整鞋面。穿过鞋类的后四分之一部分(rear quarter portion)的踝部开口提供了进入鞋类的内部的入口，以便于足部进入鞋面中和从鞋面移出。鞋带或带子可以用于将足部固定在鞋面内。
6.鞋底结构大致附接到鞋面的下侧，定位在使用者的足部和地面之间。在许多鞋类物品(包括运动鞋和靴)中，鞋底结构是分层构造，该分层构造大致包含增强舒适性的鞋内底、减弱冲击的鞋底夹层以及接触表面的鞋外底。可以部分地或全部位于鞋面内的鞋内底是薄的且可压缩的构件，其为使用者的足部的下侧“足底(plantar)”区域提供接触表面。相比之下，鞋底夹层安装在鞋内底之下，从而形成鞋底结构的中间层。除了减弱地面反作用力之外，鞋底夹层还可以帮助控制足部运动并赋予增强的稳定性。鞋外底固定到鞋底夹层下方，该鞋外底形成鞋类的接触地面的部分。鞋外底通常由耐用、防水的材料制成，其包括设计成用于提高附着摩擦力的踏面图案(tread pattern)。
7.概述
8.本文提出了具有可移动地安装到减弱冲击的鞋底夹层上的缓冲足部的鞋内底的鞋类鞋底结构、用于制成这种鞋底结构的方法和用于使用这种鞋底结构的方法以及用这种鞋底结构制造的鞋类物品。作为示例而非限制，公开了一种运动鞋，其包括多层鞋底结构组件，该多层鞋底结构组件具有可压缩聚合物泡沫鞋内底(“芯”)，该鞋内底具有与基于聚合物泡沫的鞋底夹层(“载体”)的无粘合剂机械附接(adhesive
‑
free mechanical attachment)。多件式合成橡胶鞋外底(multi
‑
piece,synthetic
‑
rubber outsole)可以沿着鞋底夹层的面向下的接触地面的表面在离散的位置处嵌入。在该代表性组件中，鞋内底和鞋底夹层被独立地模制为不同的单件式结构(single
‑
piece structure)，其中鞋内底可
移动地安装在鞋底夹层内部。鞋底夹层和鞋内底经由互补的“蛋篓(egg
‑
crate)”几何形状嵌套在一起，其中长椭球形突起(prolate
‑
spheroid
‑
shaped protrusion)从鞋底夹层的面向上的表面突出，并与从鞋内底的面向下的表面突出的长椭球形突起交错。长椭球形突起的远侧端部齐平地嵌套在凹入相对的鞋底结构元件的面对结构中的互补凹穴(pocket)中。这些突起各自的高度和宽度可以彼此不同，在鞋类的前后方向和内侧至外侧的方向(medio
‑
lateral direction)两者上变化。
9.从鞋底夹层的突起的远侧末端向上突出的节部(nub)延伸穿过鞋内底中的互补孔。除了保持鞋内底在鞋底夹层内适当的纵向和侧向对准之外，这些节部与蛋篓界面协作，以允许鞋内底“浮(float)”在鞋底夹层的顶部上。此外，节部可以具有圆形末端，并且可以以设计图案布置，该设计图案为使用者提供“足部按摩”本体感受反应。前述机械接合消除了将鞋内底和鞋底夹层连结在一起的粘合剂和紧固件的需要。然而，鞋底结构组件可以沿着鞋底夹层的向上延伸的侧壁的内周界经由粘合剂和/或紧固件附接到鞋面。对于至少一些设计，鞋内底的外周边夹在鞋底夹层和鞋面之间，从而帮助将插件(insert)保持在适当的位置，同时不会妨碍使用者的足部抵靠其搁置的鞋内底的足床部分(footbed portion)。鞋底夹层泡沫组合物可以吸收约30％或更少的由使用者施加的压缩力，以提供相比于可比的泡沫鞋底结构具有多15％
‑
20％的能量返回的更柔软的感觉。
10.本公开的多个方面涉及多层鞋类鞋底结构，该鞋底结构具有缓冲足部的鞋内底，该鞋内底经由互补的相互啮合的波状表面(intermeshing convoluted surface)联接到减弱冲击的鞋底夹层。在示例中，用于鞋类物品的鞋底结构包括可移动地安装(或“浮”)在下方鞋底夹层上的鞋内底。鞋底夹层全部或部分地由具有工程(第一)硬度的可压缩(第一)材料形成。鞋底夹层具有与面向足部的上表面相对的面向地面的下表面。多个(第一)突起从鞋底夹层的上表面向上突出，并且多个(第一)凹穴凹入鞋底夹层的上表面中并与鞋底夹层的突起交错。鞋内底全部或部分地由具有小于鞋底夹层的硬度的工程(第二)硬度的可压缩(第二)材料形成。鞋内底具有相对的上表面和下表面，其中多个(第二)突起从鞋内底的下表面向下突出并与鞋底夹层的突起交错。多个(第二)凹穴凹入鞋内底的下表面中并与鞋内底的突起交错。每个鞋底夹层突起嵌套在鞋内底的凹穴中的一个凹穴中，而每个鞋内底突起嵌套在鞋底夹层的凹穴中的一个凹穴中。
11.本公开的其他方面涉及用任何公开的多层鞋底结构组件制造的鞋类。作为示例，鞋类物品包括接纳并附接到使用者的足部的鞋面，以及附接到鞋面以在其上支撑使用者的足部的鞋底结构。鞋底结构包括鞋底夹层、可移动地安装在鞋底夹层上的鞋内底、以及沿着鞋底夹层的下侧刚性安装的可选鞋外底。用可压缩聚合物材料形成的鞋底夹层包括与鞋底夹层上表面相对的面向地面的鞋底夹层下表面。多个突起从鞋底夹层上表面突出，并且多个凹穴凹入鞋底夹层上表面中并与第一突起交错。鞋内底用不同的可压缩聚合物材料形成，该可压缩聚合物材料的硬度小于鞋底夹层材料的硬度。鞋内底具有与鞋内底下表面相对的鞋内底上表面、从鞋内底下表面突出并与鞋底夹层的突起交错的多个突起、以及凹入鞋内底下表面中并与鞋内底的突起交错的多个凹穴。每个鞋底夹层突起嵌套在鞋内底的凹穴中的相应一个凹穴中，而每个鞋内底突起嵌套在鞋底夹层的凹穴中的相应一个凹穴中。
12.本公开的附加的方面涉及用于制造任何所公开的鞋类和/或鞋底结构的方法以及用于使用任何所公开的鞋类和/或鞋底结构的方法。在示例中，提出了一种用于制造鞋类物
品的鞋底结构的方法。以任何顺序并以与任何上文或下文公开的特征和选项的任何组合，这种代表性的方法包括：使用具有第一硬度的第一材料形成鞋底夹层，该鞋底夹层具有相对的鞋底夹层上表面和鞋底夹层下表面、从鞋底夹层上表面突出的多个第一突起、以及凹入鞋底夹层上表面中并与第一突起交错的多个第一凹穴；使用具有小于第一硬度的第二硬度的第二材料形成鞋内底，该鞋内底具有相对的鞋内底上表面和鞋内底下表面、从鞋内底下表面突出并与第一突起交错的多个第二突起、以及凹入鞋内底下表面中并与第二突起交错的多个第二凹穴；以及将鞋内底安装到鞋底夹层上，使得第一突起中的每个第一突起嵌套在第二凹穴中的相应一个第二凹穴中，并且第二突起中的每个第二突起嵌套在第一凹穴中的相应一个第一凹穴中。
13.对于任何所公开的鞋底结构、鞋类和制造方法，每个鞋底夹层突起可以基本上齐平地抵靠其相应的鞋内底凹穴定位，而每个鞋内底突起可以基本上齐平地抵靠其相应的鞋底夹层凹穴定位。尽管设想了无数的形状、尺寸和定向，但是每个突起可以具有带有矩形基部的长椭球形状。此外，多个鞋底夹层突起可以各自具有不同的高度，并且多个鞋内底突起可以各自具有不同的高度。同样，多个鞋底夹层突起可以各自具有不同的宽度，并且多个鞋内底突起可以各自具有不同的宽度。可选地，鞋底夹层的突起和凹穴可以布置成横向延伸跨过鞋底夹层的一系列内侧至外侧的排。同样，鞋内底突起和凹穴可以布置成横向延伸跨过鞋内底的一系列内侧至外侧的排。
14.对于任何所公开的鞋底结构、鞋类和制造方法，鞋底夹层的突起的子集可以各自包括从其远侧末端向上突出的相应节部。鞋内底的凹穴的对应子集可以各自包括在其中接纳这些节部中的一个的相应的孔。在至少一些构型中，鞋内底中的孔具有第一宽度，并且鞋底夹层突起的节部具有大于第一宽度的第二宽度。这样做时，将节部压配合到孔中会在鞋内底和鞋底夹层之间产生过盈配合联接。作为另外的选择，每个节部可以从鞋内底下表面穿过其相应的孔一直延伸到鞋内底上表面。虽然设想了无数的形状、尺寸和定向，但是每个节部可以具有圆柱形主体，该圆柱形主体具有从鞋内底的上表面突出的圆形末端。
15.对于任何所公开的鞋底结构、鞋类和制造方法，鞋底夹层可以制造成具有阶梯状搁板(shelf)，该阶梯状搁板基本上连续地围绕鞋底夹层的上表面延伸并环绕鞋底夹层的上表面。鞋内底可以制造有凸缘，该凸缘基本上连续地围绕鞋内底的下表面延伸并环绕鞋内底的下表面。当鞋内底正确地安装在鞋底夹层上时，鞋内底的凸缘被支撑在鞋底夹层的阶梯状搁板上。虽然本身不是必需的，但是任何所公开的鞋底结构组件可以包括全部或部分地由比鞋内底材料和鞋底夹层材料更硬的第三材料形成的鞋外底。鞋外底可以安装到鞋底夹层的面向地面的下表面。鞋外底可以由合成橡胶模制为两部分式结构(bipartite structure)。可选地，鞋底夹层可以由一种聚合物泡沫材料模制为不同的单件式结构，并且鞋内底可以由另一种聚合物泡沫材料模制为不同的单件式结构。由耐磨损的聚合物材料形成的可选趾部护罩(toe shield)可以安装在鞋底夹层的前端上。设想的是，任何合适的制造技术(包括注射模制、压缩模制和/或多重注射模制(multi
‑
shot molding))可以用于制造所公开的鞋底结构组件或其组成部分。
16.以上概述不意图代表本公开的每种实施例或每个方面。相反，前面的概述仅仅提供了本文所阐述的一些新颖概念和特征的范例。当结合附图和所附权利要求理解时，根据以下对实施本公开的所图示的示例和代表性模式的详细描述，本公开的上面的特征和优点
以及其它特征和随附的优点将易于明显。此外，本公开明确地包括上面和下面呈现的元素和特征的任何和所有的组合和子组合。
17.附图简述
18.图1是根据本公开的多个方面的具有多层鞋底结构组件的代表性鞋类物品的外侧侧视图。
19.图2是图1的代表性鞋类物品和多层鞋底结构组件的仰视图。
20.图3是图2的鞋底结构组件的正视透视图，其中鞋类鞋面被移除。
21.图4是图3的鞋底结构组件的分解透视图，其中鞋内底部分地倒置以示出鞋内底的下表面。
22.图5是沿着图3的线5
‑
5截取的图1的鞋底结构组件的代表性鞋内底和鞋底夹层的纵向横截面图。
23.图6是沿着图3的线6
‑
6截取的图1的鞋底结构组件的代表性鞋内底和鞋底夹层的横向横截面图。
24.本公开适于各种修改和可替代形式，并且一些代表性实施例在附图中以示例的方式示出，并且将在本文详细描述。然而，应该理解，本公开的新颖方面不限于上面列举的附图中图示的特定形式。相反，本公开将覆盖落入由所附权利要求所涵盖的本公开的范围内的所有修改、等同物、组合、子组合、变换、分组和替代方案。
25.详细描述
26.本公开允许许多不同形式的实施例。本公开的代表性示例在附图中示出，并且将在本文详细描述，应当理解，这些代表性示例是作为所公开的原理的示例而提供的，而不是对本公开的广泛方面的限制。就此而言，在摘要、技术领域、背景、概述和详细描述部分中描述的、但在权利要求中没有明确阐述的元素和限定内容不应该通过暗示、推断或其他方式单独或共同地结合到权利要求中。
27.出于本详细描述的目的，除非特别声明：单数包括复数，并且反之亦然；词语“和”以及“或”应当既是连接的也是分离的；词语“任何”和“所有”应当都意指“任何和所有”；并且词语“包括(including)”、“包括(comprising)”、“具有”、“包含(containing)”等应当各自意指“包括但不限于”。此外，近似的词语，诸如“约”、“几乎”、“基本上”、“近似”等，在本文中可以例如在“处于、接近或接近处于”或“在0
‑
5％内”或“在可接受的制造公差内”或其任何逻辑组合的意义上使用。最后，方向形容词和副词，诸如前、后、内侧、外侧、近侧、远侧、竖直、水平、前部、后部、左侧、右侧等，例如，可以是相对于当穿在使用者的足部上并且可操作地以鞋底结构的指定的地面接合部分安置在平坦表面上定向时的鞋类物品。
28.现在参考附图，其中相同的参考数字在几个视图中指代相同的特征，图1中示出了代表性鞋类物品，该代表性鞋类物品总体上以10指定，并且为了讨论的目的，该代表性鞋类物品在本文描绘为运动鞋或“胶底运动鞋(sneaker)”。图示的鞋类物品10(为简洁起见，在本文也称为“鞋类”或“鞋”)是示例性应用，本公开的新颖方面和特征可以通过该示例性应用来实践。同样，用于三层聚合物鞋底结构组件的本发明概念的实施也应该理解为所公开概念的代表性实施。因此，应当理解，本公开的多个方面和特征可以用于具有可替代的化学组成的鞋底结构和/或具有不同层成分的鞋底结构，并且可以结合到任何逻辑相关类型的鞋类中。如本文所使用的，术语“鞋”和“鞋类”(包括其变换)可以互换并且同义地使用以指
代穿在人类足部上的任何合适类型的服装。最后，附图中呈现的特征不一定是按比例的，并且纯粹是出于教学目的而提供的。因此，附图中示出的具体的且相对的尺寸不应被解释为限制性的。
29.代表性鞋类物品10总体上在图1和图2中被描绘为两部分式构造，该两部分式构造主要包括安装在下方鞋底结构14的顶部上的足部接纳鞋面12。为了便于参考，鞋类10可以被分成三个解剖学区域：鞋前部区域r
ff
、鞋中部区域r
mf
和后跟(鞋跟)区域r
hf
，如图2中示出的。鞋类10也可以沿竖直平面被分成外侧段s
la
(离人体的矢状平面最远的鞋10的远侧半部)和内侧段s
me
(离人体的矢状平面最近的鞋10的近侧半部)。根据公认的解剖学分类，鞋前部区域r
ff
位于鞋类10的前部处，并且大致对应于趾骨(趾部)、跖骨及其任何互连的关节。鞋中部区域r
mf
介于鞋前部区域r
ff
和后跟区域r
hf
之间，鞋中部区域r
mf
大致对应于楔状骨、舟骨和骰骨(即足部的足弓区)。相反，后跟区域r
hf
位于鞋类10的后部处并且大致对应于距骨(脚踝)和跟骨(脚跟)骨。鞋类10的外侧段s
la
和内侧段s
me
都延伸穿过所有三个解剖学区域r
ff
、r
mf
、r
hf
，并且鞋类10的外侧段s
la
和内侧段s
me
各自对应于鞋类10的相应横向侧。虽然图1和图2中仅示出了用于使用者的右足的单只鞋10，但是可以提供用于使用者的左足的镜像的基本上相同的对应物。显然，鞋10的形状、尺寸、材料成分和制造方法可以单独或共同变化，以实际上适应任何常规或非常规的鞋类应用。
30.再次参考图1，鞋面12被描绘为具有用于包住人类足部的壳状封闭趾部和跟部构型。图1的鞋面12大致由三个邻接部分(即鞋头(toe box)12a、鞋面前片(vamp)12b和后四分之一部分12c)界定。鞋头12a示出为鞋面12的圆形前末端，其从远侧趾骨延伸到近端趾骨以覆盖并保护使用者的趾部。相比之下，鞋面前片12b是鞋面12的拱形中部，其位于鞋头12a的后方，并从跖骨延伸到骰骨。如所示出的，鞋面前片12b还提供一系列鞋带孔眼16和鞋的鞋舌18。后四分之一部分12c定位在鞋面前片12b的后方，该后四分之一部分从横向跗关节延伸以包裹在跟骨周围，并包括鞋面12的后端和后侧。虽然在附图中被描绘为包括三个主要部分，但是鞋面12可以被制造为单件式构造或者可以包括任意数量的段，包括趾部护罩28、鞋跟帽(heel cap)、踝带(ankle cuff)、内部衬里等。对于凉鞋和拖鞋应用，鞋面12可以采用露趾或露跟构型，或者可以用单根带子或多根互连的带子代替。
31.鞋类10的鞋面12部分可以由多种材料(诸如纺织品、工程泡沫、聚合物、天然和合成皮革等)中的任何一种或其组合制造。鞋面12的单独的段一旦被切割成一定的形状和尺寸，就可以被缝合、粘合性地结合、紧固、焊接或以其他方式连结在一起，以形成用于舒适地接纳足部的内部空腔。例如，可以关于鞋类10来选择和定位鞋面12的单独的材料元件以便赋予期望的耐用性、透气性、耐磨损性、柔性、外观和舒适性的性质。鞋面12的后四分之一部分12c中的踝部开口15提供了进入鞋10的内部的入口。鞋带20、带子、带扣或其他商业上可获得的机构可以用于改变鞋面12的围长(girth)，以更牢固地将足部保持在鞋10的内部以及便于足部进入鞋面12和从鞋面12移出。鞋带20可以穿过鞋面12中的或者附接到鞋面12的一系列孔眼16；鞋舌18可以在鞋带20和鞋面12的内部空腔之间延伸。
32.鞋底结构14刚性地固定到鞋面12，使得鞋底结构14在鞋面12和使用者站立于其上的支撑表面之间延伸。实际上，鞋底结构14起到将使用者的足部与地面分开并保护使用者的足部的中间支撑平台的作用。除了减弱地面反作用力并且为足部提供缓冲之外，图1和图2的鞋底结构14可以提供附着摩擦力、赋予稳定性并且帮助限制各种足部运动，诸如无意中
的足部内翻和外翻(foot inversion and eversion)。设想的是，鞋底结构14可以以任何目前可用的或今后开发的合适方式附接到鞋面12。对于至少一些应用，鞋面12可以直接联接到鞋底夹层24，并且因此没有直接联接到鞋内底22或鞋外底26。作为非限制性示例，鞋面12可以仅粘附性地附接到鞋底夹层侧壁21的内侧周边，例如经由涂底漆、胶粘(cementing)和压制以10毫米的结合余量来固定。
33.根据图示的示例，鞋底结构14被制造为夹层结构，该夹层结构具有接触足部的鞋内底22(图3)、中间鞋底夹层24和最底部的鞋外底26。可替代的鞋底结构构型可以由多于或少于三层制造。鞋内底22示出为位于鞋类10的内部空腔内，可操作地位于鞋面12的下部部分处，使得鞋内底22邻接足部的足底表面。鞋内底22之下是鞋底夹层24，该鞋底夹层24包括一种或更多种材料或嵌入元件，这些材料或嵌入元件增强鞋类10的舒适性、性能和/或地面反作用力减弱性质。这些元件和材料可以单独地或以任何组合的方式包括聚合物泡沫材料，诸如聚氨酯或乙烯
‑
醋酸乙烯酯(eva)、填充物材料、调节器、充气气囊、板、楦制元件(lasting element)或运动控制构件。鞋外底26位于鞋底夹层24之下，仅限定了鞋类10的最底部的地面接合部分的一部分或全部。鞋外底26可以由提供用于接触地面的耐用且耐磨损的表面的天然或合成橡胶材料形成。此外，鞋外底26可以是波形且带纹理的，以增强鞋类10和下方的支撑表面之间的附着摩擦力(即，摩擦)性质。
34.总体参考图1
‑
图3，鞋底结构14被制造成具有可移动地附接到减弱冲击力的鞋底夹层24的缓冲足部的鞋内底22，该鞋底夹层24形成有压力映射的面向外侧的形貌，并且镶嵌有减轻磨损的多部分式鞋外底26。根据图示的示例，鞋底夹层24全部或部分地由具有相对中等(第一)硬度的可压缩(第一)材料形成，例如，该硬度根据肖氏硬度标度(shore hardness scale)中合适的一个标度或用于测量材料刚度的其他普遍认可的方法来测量。浮在鞋底夹层24的顶表面上的可拆卸鞋内底22全部或部分地由不同的可压缩(第二)材料形成，该可压缩(第二)材料具有可测量地小于鞋底夹层24的材料的硬度的相对低的(第二)硬度。在这点上，鞋底结构14的特征可以是在鞋内底22和鞋底夹层24(或就此而言的任何其他结构)之间没有粘合性结合。相比之下，第一鞋外底段26a和第二鞋外底段26b分别刚性地安装到鞋底夹层24(例如通过涂底漆、胶粘性粘合剂、压料(stock
‑
fitting)和压制)，并且全部或部分地由弹性(第三)材料形成，该弹性(第三)材料具有大于鞋底夹层和鞋内底的材料的硬度的相对高的(第三)硬度。
35.对于至少一些应用来说，可能希望鞋外底材料的肖氏a硬度比鞋底夹层材料的肖氏a硬度大，例如大至少约20％，并且可能希望鞋外底材料的肖氏a硬度比鞋内底材料的肖氏a硬度大至少约50％。作为非限制性示例，鞋底夹层材料可以包括聚合物泡沫材料，诸如热塑性聚氨酯(tpu)泡沫、phylon、phylite或eva，该聚合物泡沫材料的材料硬度在约40肖氏a至约60肖氏a(例如，约65asker c至约80asker c)的范围内。相反地，鞋外底材料可以包括弹性聚合物材料，诸如聚氯乙烯(pvc)、硬质复合聚氨酯(pu)、或聚己内酯(pcl)或基于聚酯的tpu，该弹性聚合物材料的材料硬度为约75肖氏a至约90肖氏a。另一方面，鞋内底可以包括较软的聚合物泡沫材料，诸如轻质聚氨酯泡沫，该较软的聚合物泡沫材料的材料硬度为约20肖氏a至约35肖氏a。在特定实施方式中，鞋底夹层24由聚合物泡沫(诸如专有的tpu弹性体，具有约0.15g/cm3至约0.25g/cm3的密度)经由压缩模制形成为一件式整体结构。在这个示例中，鞋外底26由合成橡胶(诸如乙丙橡胶(epr)、苯乙烯异戊二烯苯
乙烯(sis)共聚物橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶)经由吹塑和切割形成为两部分式结构。鞋内底22可由聚合物泡沫(例如比重约为0.15
‑
0.25且密度小于约0.25g/cm3的pu泡沫)通过压缩模制形成为一件式整体结构。
36.为了在鞋类10的使用期间增强足下缓冲，同时伴随地增强地面反作用力的减弱、增加能量返回并最小化鞋的总重量，鞋底夹层的外侧形貌设置有突出部和腔穴的设计图案，其形状、尺寸、位置和定向被设计成与通过传感器产生的压力映射数据识别的压力区域相一致。向正常个体的人群提供运动鞋，这种运动鞋在鞋内衬底(sock liner)中加装有分布式传感器阵列。这些个体在一整天的使用过程中经历了压力映射测试，以绘制沿着经受来自行走、跑步、频繁的侧向动作等的最大和最小压力量值的足部足底区域的点。然后，通过应用于所得压力映射数据的代数平铺(algebraic tiles)来导出鞋底夹层的前述拓扑参数，以创建根据压力量值分布来分配聚合物泡沫密度的图案化鞋底夹层。
37.鞋底夹层24和鞋外底26的质量的最大集中可以分配在鞋底结构14的已经被确定为与足底区域的量值增加的压力区相一致的区域处。同时，鞋底夹层24和鞋外底26的质量的各自的集中可以在鞋底结构14的与足底区域的量值减小的压力区相一致的区域处被最小化或完全消除。鞋底夹层24的面向外的表面，包括鞋底夹层侧壁21的面向后的表面段和侧向面向的表面段以及鞋底夹层基部23的面向地面的表面段，形成有与各式各样的向外突出的突出部34交错的各式各样的凹腔32。腔32中的每一个由不同形状、尺寸和定向的相连的接触地面的突出部34限定。空的腔32(未被鞋外底26的段26a、26b占据的那些腔)在体积上集中在鞋底结构14的与使用者的足底区域的量值减小的压力区相一致的预定部分处。然而，要做到这一点，可能需要每个腔32具有与每隔一个腔32不同的形状、深度和/或宽度。相反，被填充的腔32(被鞋外底26的一部分占据的那些腔)被映射到鞋底结构14的与足底区域的量值增加的压力区相一致的预定部分。由于不同形状的腔32，每个突出部34可以具有与每隔一个突出部34不同的形状、高度和/或定向。根据图示的示例，鞋外底26填充鞋底夹层槽道34的多个部分；这样，鞋外底26的段将共享它们所占据的对应鞋底夹层槽道34的形状和尺寸。
38.与刚性地安装在鞋底夹层24上并因此固定地附接到鞋底夹层24的鞋外底26形成对比，鞋内底22可移动地安装在鞋底夹层24上，并且可从鞋底夹层24拆卸。这并不是说鞋内底22松散地放置在鞋底夹层24的顶部上；而是，无粘合剂机械附接将鞋内底22联接到鞋底夹层24，同时允许两个元件之间有预定量的前后间隙和内侧至外侧的间隙。如图4的分解透视图中最佳看出的，鞋底夹层突起40(本文也称为“第一突起”)的阵列从鞋底夹层24的面向足部的上表面25向上突出，该面向足部的上表面25与面向地面的鞋底夹层下表面27(图1)相对。虽然设想突起40可以采取形状、尺寸和定向的各种组合，但是图4的每个突起40具有长椭球形主体41，该长椭球形主体41具有矩形基部43(参见图4的下侧插图)。例如，与钝端或尖锐的突起相比，长椭球形形状可以提供增加的足下舒适性。从基部43测量，鞋底夹层突起40可以大约为1.0毫米
‑
4.0毫米高，并且可以从鞋底夹层上表面25大致垂直地突出。对于至少一些应用，可能希望鞋底夹层24包括至少约五十个突起40，或者对于至少一些应用，可能希望鞋底夹层24包括至少约七十个突起40，这取决于例如鞋类10的鞋尺寸。
39.凹入鞋底夹层上表面25中的鞋底夹层凹穴42(本文也称为“第一凹穴”)的阵列与鞋底夹层的突起40交错。像鞋底夹层突起40一样，凹穴42可以采用形状、尺寸和定向的各种
组合；图4的凹穴42被描绘为具有带有矩形窗口47的长椭球形腔45。从窗口47测量，这些鞋底夹层凹穴42可以大约为1.0毫米
‑
3.0毫米深。根据图示的结构，凹穴42中的每一个可以相邻并由多个相连的突起40限定。如所示出的，鞋底夹层突起40和凹穴42布置成一系列内侧至外侧的排(在本文中由图4的第一、第二和第三直线排r1
‑
r3表示)，这些排横向地延伸跨过鞋底夹层24并因此横向地延伸跨过鞋底结构14。可选地，鞋底夹层突起40和凹穴42也可以布置成一系列前后方向的列(在本文中由图4的第一、第二和第三曲线列c1
‑
c3表示)，这些列纵向地延伸跨过鞋底夹层24并因此纵向地延伸跨过鞋底结构14。对于至少一些应用，可能希望鞋底夹层24包括至少约五十个凹穴42，或者对于至少一些应用，可能希望鞋底夹层24包括至少约七十个凹穴42。突起40和凹穴42可以共同覆盖鞋底夹层24的上表面25的至少约60％
‑
70％。
40.为了提供用于机械地附接到鞋底夹层24的互补界面，鞋内底22具有面向地面的下表面29，该面向地面的下表面29与面向足部的鞋内底上表面31(图3)相反，其中多个鞋内底突起44(本文也称为“第二突起”)从该面向地面的下表面向下突出。类似于鞋底夹层突起40，鞋内底突起44可以采用形状、尺寸和定向的各种组合；例如，每个突起44具有长椭球形主体49，该长椭球形主体49具有矩形基部51(参见图4的上侧插图)。从基部51测量，鞋内底突起44可以大约为1.0毫米
‑
3.0毫米高，并且可以从鞋内底下表面27大致垂直地突出。对于至少一些应用，可能希望鞋内底24包括至少约五十个突起44，或者对于至少一些应用，可能希望鞋内底24包括至少约七十个突起44，例如，以与鞋底夹层凹穴42的数量一致。
41.多个鞋内底凹穴46(本文也称为“第二凹穴”)凹入鞋内底下表面29中，与鞋内底突起44交错。类似于鞋底夹层凹穴42，鞋内底凹穴46可以采用形状、尺寸和定向的各种组合；图4的凹穴46被描绘为具有带有矩形窗口55的长椭球形腔53。一般来说，每个鞋底夹层凹穴42/鞋内底凹穴46的内周边与相对的鞋结构元件的相应鞋内底突起44/鞋底夹层突起40的外周边重合。例如，从窗口47测量，鞋内底凹穴46可以为大约1.0毫米
‑
4.0毫米深，以匹配鞋底夹层突起40的高度。通过这种布置，每个鞋内底凹穴46可以与多个相连的鞋内底突起44相邻并由多个相连的鞋内底突起44限定。对于至少一些应用，可能希望鞋内底24包括至少约五十个凹穴46，或者对于至少一些应用，可能希望鞋内底24包括至少约七十个凹穴46，例如，以与鞋底夹层突起40的数量一致。突起44和凹穴46可以共同覆盖鞋内底22的下表面29的至少约80％
‑
90％。
42.如所示出的，鞋内底突起44和凹穴46布置成一系列内侧至外侧的排(在本文中由图4的第四、第五和第六直线排r4
‑
r6表示)，这些排横向地延伸跨过鞋内底22并因此横向地延伸跨过鞋底结构14。鞋内底22的所图示的内侧至外侧的排(例如，排r4
‑
r6)彼此平行，并且至少对于所图示的实施例，鞋内底22的所图示的内侧至外侧的排(例如，排r4
‑
r6)平行于鞋底夹层24的内侧至外侧的排(例如，排r1
‑
r3)。作为另外的选择，鞋内底突起44和凹穴46也可以布置成一系列前后方向的列(在本文中由图4的第四、第五和第六曲线列c4
‑
c6表示)，这些列纵向地延伸跨过鞋内底22。每个前后方向的鞋内底列(例如，列c4
‑
c6)可以与前后方向的鞋底夹层列中的相应的一个前后方向的鞋底夹层列(例如，列c1
‑
c3)对准。
43.当正确配合时，鞋内底22和鞋底夹层24经由互补的“蛋篓”几何形状相互啮合，其中鞋底夹层突起40交替地插入鞋内底突起44之间。同时，每个鞋底夹层突起40位于相应的鞋内底凹穴46内部并被相应的鞋内底凹穴46包围，而每个鞋内底突起44位于相应的鞋底夹
层凹穴42内部并被相应的鞋底夹层凹穴42包围。利用这种构型，大部分鞋底夹层突起40将在其三个侧面或四个侧面上被鞋内底突起44邻接，而大部分鞋内底突起44将在其三个侧面或四个侧面上被鞋底夹层突起40邻接，如图5和图6中最佳看出的。根据图示的示例，每个鞋底夹层突起40基本上齐平地抵靠其对应的鞋内底凹穴46定位，并且每个鞋内底突起44基本上齐平地抵靠其对应的鞋底夹层凹穴42定位。鞋内底22的额外的下方支撑可以由阶梯状搁板48提供，该阶梯状搁板48一体地形成到鞋底夹层24中，并基本上连续地围绕鞋内底22抵靠其邻接的鞋底夹层上表面25的部分延伸。凸缘50一体地形成到鞋内底22中并从鞋内底22横向地突出，基本上连续地围绕鞋内底下表面29延伸。一旦正确地对准，则鞋内底22的凸缘50被支撑在鞋底夹层24的阶梯形搁板48上。
44.再次参考图5和图6，多个鞋底夹层突起40可以具有不同的高度和宽度。例如，在图5中，大的鞋底夹层突起40a示出为比中等的鞋底夹层突起40b更宽且更高，中等的鞋底夹层突起40b示出为比小的鞋底夹层突起40c更高但更薄。鞋底夹层突起40的高度可以在前后方向上从鞋10的前部(例如，图2的鞋前部区域r
ff
)到鞋10的中部(例如，鞋中部区域r
mf
)逐渐增加，并且然后从鞋的中部到后部(例如鞋中部区域r
mf
到后跟区域r
hf
)逐渐减小。鞋底夹层突起40的高度也可以在内侧至外侧的方向上从鞋10的一侧到另一侧(例如，在图2中横向跨过外侧段s
la
和内侧段s
me
从顶部到底部和从底部到顶部)逐渐增加和逐渐减小。前述描述可类似地适用于鞋底夹层凹穴42，如图5中分别由大凹穴42a、中等凹穴42b和小凹穴42c表示的那样。
45.类似于鞋底夹层突起40，许多鞋内底突起44可以具有彼此不同的高度和宽度。例如，在图5中，大的鞋内底突起44a示出为比中等的鞋内底突起44b更高但更薄；反过来，中等的鞋内底突起44b比小的鞋内底突起44c更高但更薄。同样，鞋内底突起44的高度可以在前后方向上从鞋10的前部(例如，鞋前部区域r
ff
)到鞋10的中部(例如，鞋中部区域r
mf
)逐渐增加，并且然后从鞋的中部到后部(例如鞋中部区域r
mf
到后跟区域r
hf
)逐渐减小。进一步与鞋底夹层突起40一致，鞋内底突起44的高度也可以在内侧至外侧的方向上从鞋10的一侧到另一侧逐渐增加和减少。前述描述可类似地适用于鞋内底凹穴46，如图5中分别由大的鞋内底凹穴46a、中等的鞋内底凹穴46b和小的鞋内底凹穴46c表示的那样。
46.鞋底夹层突起40的子集各自包括从其远侧末端向上突出的一体地形成的节部52。这些鞋底夹层突起节部52可以制成各种尺寸的形状；如在图4的下部插图中最佳看到的，每个节部52可以形成有圆柱形主体，在圆柱形主体的远侧端部处具有圆形末端。同样，鞋内底凹穴46的对应子集各自包括相应的通孔54，该通孔54延伸穿过鞋内底22并在通孔中接纳鞋底夹层突起节部52中相应的一个鞋底夹层突起节部。如所示出的，每个节部52穿过对应的鞋内底凹穴孔54从鞋内底下表面29延伸到鞋内底上表面31。节部以设计图案布置，其为鞋类10的使用者提供“足部按摩”本体感受反应。虽然本身不是必需的，但是鞋内底凹穴孔54可以比鞋底夹层突起节部52的宽度/直径更窄，使得将节部52压配合到孔54中产生鞋内底22和鞋底夹层24之间的过盈配合联接。
47.已经参考图示的实施例详细描述了本公开的多个方面；然而，本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行许多修改。本公开不限于本文公开的精确构造和组成；根据前面的描述明显的任何和所有修改、改变和变化在由所附权利要求限定的本公开的范围内。此外，本概念明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和
子组合。附加特征可以反映在下面的条款中：
48.条款1：一种用于鞋类物品的鞋底结构，该鞋底结构包括鞋底夹层和鞋内底。鞋底夹层全部或部分地由具有第一硬度的第一可压缩材料形成。鞋底夹层具有与鞋底夹层上表面相反的面向地面的鞋底夹层下表面。多个第一突起从鞋底夹层上表面突出，并且多个第一凹穴凹入鞋底夹层上表面中并与第一突起交错。鞋内底可移动地安装在鞋底夹层上，并且全部或部分地由具有小于第一硬度的第二硬度的第二可压缩材料形成。鞋内底具有与鞋内底下表面相反的鞋内底上表面。多个第二突起从鞋内底下表面突出，与第一突起交错。此外，多个第二凹穴凹入鞋内底下表面中并与第二突起交错。第一突起中的每一个嵌套在第二凹穴中的相应一个内，并且第二突起中的每一个嵌套在第一凹穴中的相应一个内。
49.条款2：如条款1所述的鞋底结构，其中每个第一突起基本上齐平地抵靠其相应的第二凹穴定位，并且每个第二突起基本上齐平地抵靠其相应的第一凹穴定位。
50.条款3：如条款1或2所述的鞋底结构，其中突起中的每一个具有带有矩形基部的长椭球形形状。
51.条款4：如条款1至3中任一项所述的鞋底结构，其中一组第一突起各自具有一个不同的高度，并且一组第二突起各自具有另一个不同的高度。
52.条款5：如条款1至4中任一项所述的鞋底结构，其中一组第一突起各自具有一个不同的宽度，并且一组第二突起各自具有另一个不同的宽度。
53.条款6：如条款1至5中任一项所述的鞋底结构，其中第一突起和第一凹穴布置成横向地延伸跨过鞋底夹层的内侧至外侧的排，并且第二突起和第二凹穴布置成横向地延伸跨过鞋内底的内侧至外侧的排。
54.条款7：如条款1至6中任一项所述的鞋底结构，其中，第一突起的子集各自包括从其远侧末端突出的相应的节部，并且其中，第二凹穴的子集各自包括相应的孔，所述相应的孔在其中接纳所述节部中的相应一个。
55.条款8：如条款7所述的鞋底结构，其中，所述鞋内底中的所述孔具有第一宽度，并且所述第一突起的所述节部具有大于所述第一宽度的第二宽度，使得将所述节部压配合到所述孔中产生所述鞋内底和所述鞋底夹层之间的过盈配合联接。
56.条款9：如条款7或条款8所述的鞋底结构，其中每个节部延伸穿过其相应的孔，从鞋内底下表面伸展到鞋内底上表面。
57.条款10：如条款7至9中任一项所述的鞋底结构，其中每个节部具有圆柱形主体，在圆柱形主体的远侧端部处具有圆形末端。
58.条款11：如条款1至10中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底夹层包括围绕鞋底夹层上表面零星地或环形地延伸的阶梯状搁板。鞋内底包括凸缘，该凸缘围绕鞋内底下表面零星地或环形地延伸。鞋内底的凸缘被支撑在鞋底夹层的阶梯状搁板上。
59.条款12：如条款1至11中任一项所述的鞋底结构，还包括鞋外底，该鞋外底全部或部分地由具有大于第一硬度和第二硬度的第三硬度的第三材料形成。鞋外底安装到面向地面的鞋底夹层下表面。
60.条款13：如条款12所述的鞋底结构，其中鞋外底由合成橡胶模制为两部分式结构。
61.条款14：如条款1至13中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底夹层由聚合物泡沫模制为单件式结构，并且鞋内底由不同于鞋底夹层的聚合物泡沫材料的另一种聚合物泡沫模制
为分立的单件式结构。
62.条款15：如条款1至14中任一项所述的鞋底结构，其中鞋底结构的特征在于，在鞋内底和鞋底夹层之间没有粘合性结合、焊接和/或紧固件。
63.条款16：一种鞋类物品，包括附接到使用者的足部的鞋面以及附接到鞋面并在其上支撑使用者的足部的鞋底结构组件。鞋底结构由鞋底夹层和鞋内底组装而成，鞋底夹层由具有第一硬度的第一可压缩材料形成，鞋内底可移动地安装在鞋底夹层上并且由具有小于第一硬度的第二硬度的第二可压缩材料形成。鞋底夹层具有与上表面相反的面向地面的下表面。多个鞋底夹层突起从鞋底夹层上表面突出，并且多个鞋底夹层凹穴凹入鞋底夹层上表面中并与鞋底夹层突起交错。鞋内底具有与下表面相反的上表面。多个鞋内底突起从鞋内底下表面突出，与鞋底夹层突起交错。此外，多个鞋内底凹穴凹入鞋内底下表面中并与鞋内底突起交错。每个鞋底夹层突起嵌套在相应的鞋内底凹穴中，并且每个鞋内底突起嵌套在相应的鞋底夹层凹穴中。
64.条款17：一种制造鞋类物品的方法，包括：使用具有第一硬度的第一材料形成鞋底夹层，所述鞋底夹层具有与鞋底夹层上表面相反的面向地面的鞋底夹层下表面、从所述鞋底夹层上表面突出的多个第一突起、以及凹入所述鞋底夹层上表面中并与所述第一突起交错的多个第一凹穴；使用具有小于所述第一硬度的第二硬度的第二材料形成鞋内底，所述鞋内底具有与鞋内底下表面相反的鞋内底上表面、从所述鞋内底下表面突出并与所述第一突起交错的多个第二突起、以及凹入所述鞋内底下表面中并与所述第二突起交错的多个第二凹穴；以及将所述鞋内底安装到所述鞋底夹层上，使得所述第一突起中的每一个嵌套在所述第二凹穴中的相应一个内，并且所述第二突起中的每一个嵌套在所述第一凹穴中的相应一个内。
65.条款18：如条款17所述的方法，其中，将所述鞋内底安装到所述鞋底夹层上使所述第一突起中的每一个基本上齐平地抵靠所述第二凹穴中的相应一个定位，并且使所述第二突起中的每一个基本上齐平地抵靠所述第一凹穴中的相应一个定位。
66.条款19：如条款17或条款18所述的方法，其中，第一多个所述第一突起各自具有不同的高度，并且其中，第二多个所述第二突起各自具有不同的高度。
67.条款20：如条款17至19中任一项所述的方法，其中，第一多个所述第一突起各自具有不同的宽度，并且其中，第二多个所述第二突起各自具有不同的宽度。
68.条款21：如条款17至20中任一项所述的方法，其中，所述第一突起的子集各自包括从其远侧末端突出的相应的节部，并且其中，所述第二凹穴的子集各自包括相应的孔，在所述鞋内底安装到所述鞋底夹层上之后，所述相应的孔在其中接纳所述节部中的相应一个。
69.条款22：如条款17至21中任一项所述的方法，其中，所述方法的特征在于，在所述鞋内底和所述鞋底夹层之间没有施加粘合剂材料的结合操作。
70.条款23：如条款17至22中任一项所述的方法，还包括将所述鞋底夹层和所述鞋内底附接到鞋面。
71.条款2：如条款23所述的方法，其中鞋面直接结合到鞋底夹层。